JP2001296216A - カルボニル化合物捕集用パッシブサンプラー - Google Patents
カルボニル化合物捕集用パッシブサンプラーInfo
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Abstract
を必要とせず簡便にしかも効率よく捕集することができ
るカルボニル化合物捕集用パッシブサンプラーを提供す
る。 【解決手段】膜状の担体にカルボニル化合物用誘導体化
剤を保持した陽イオン交換体を含有することを特徴とす
るカルボニル化合物捕集用パッシブサンプラー。
Description
を含む雰囲気中に静置し当該雰囲気中のカルボニル化合
物を捕集するカルボニル化合物捕集用のパッシブサンプ
ラーに関する。
による環境への影響等が社会問題となっている。例えば
住居の気密化に伴って建材や家具などから放散するホル
ムアルデヒド等のカルボニル化合物による住環境や作業
環境への影響等が社会問題となっている。このような問
題の対策を検討するためには先ず大気中のカルボニル化
合物の量を測定する必要があり、従って室内等の大気中
のホルムアルデヒド等のカルボニル化合物の量を簡便に
測定できる方法の開発が望まれている。
高精度の分析、特に、屋内外の大気中のホルムアルデヒ
ド等、アルデヒド化合物の微量分析を可能とし、保存安
定性に優れ、かつ分析の際のカルボニル化合物用誘導体
化剤の分離除去等の操作が不要である気体中のカルボニ
ル化合物捕集材及びカルボニル化合物捕集管を開発し特
許出願を行った(PCT/JP99/03543)。このカルボニル化
合物捕集材は、陽イオン交換体にカルボニル化合物用誘
導体化剤が保持されてなることを特徴とするものであ
り、また、カルボニル化合物捕集管は、このカルボニル
化合物捕集材が管内に充填されてなることを特徴とする
ものである。
の方法よりも簡便かつ高感度、高精度のカルボニル化合
物の定量分析が可能となった。しかし、このカルボニル
化合物捕集管により大気中のカルボニル化合物を捕集す
るためには、この捕集管の一端を吸引ポンプに接続しポ
ンプにより吸引して大気を捕集管に通す等の操作が必要
となる。従って、操作が煩雑になり、多くの地点でのサ
ンプリングが必要な場合、無人でのサンプリングを行う
場合や居住空間でのサンプリング等には不都合であっ
た。
グを行うための捕集管として、ただ静置しておくだけで
雰囲気中の被捕集物を捕集できるパッシブサンプラーが
知られている。例えば、特開平10−300647号
は、管状のパッシブ型サンプラーを開示している。しか
し、この管状のパッシブ型サンプラーは、カルボニル化
合物を効率よく捕集するものではない。
の問題点を解決し、カルボニル化合物をポンプによる吸
引等の操作を必要とせず簡便にしかも効率よく捕集する
ことができるカルボニル化合物捕集用パッシブサンプラ
ーを提供するものである。
カルボニル化合物用誘導体化剤を保持した陽イオン交換
体を含有することを特徴とするカルボニル化合物捕集用
パッシブサンプラーである。
パッシブサンプラーは、膜状の担体にカルボニル化合物
用誘導体化剤を保持した陽イオン交換体を含有すること
を特徴とする。ここで膜状の担体とは、カルボニル化合
物用誘導体化剤を保持した陽イオン交換体を含有するこ
とができ、形状が膜状であれば特に限定されないが、通
常は縦横の大きさがそれぞれ厚みに対して10倍以上、
好ましくは30倍以上である。又、その厚みも特に限定
されず、膜状の担体の材質により好ましい範囲は変化す
るが、材質がテフロン(登録商標)製フィルター等の場
合は1mm以下、好ましくは0.3mm以下であり、材
質がろ紙等の場合は2mm以下、好ましくは0.8mm
以下である。
孔性で通気性のあるものを用いた方が、より短い時間に
より多量のカルボニル化合物を捕集することができるの
で好ましい。多孔性で通気性のある材質として、具体的
には、テフロン製フィルターやろ紙等が挙げられる。
合物用誘導体化剤としては、例えば特公平2−5490
6号公報に記載のカルボニル化合物用誘導体化剤が挙げ
られる。カルボニル化合物用誘導体化剤の好ましい具体
例としては、O−(2,3,4,5,6−ペンタフルオ
ロベンジル)ヒドロキシルアミン等のO−置換ヒドロキ
シルアミン、4−ニトロフェニルヒドラジン、2,4−
ジニトロフェニルヒドラジン、4−カルボキシフェニル
ヒドラジン、フェニルヒドラジン、ジフェニルヒドラジ
ン、2−ナフチルヒドラジン等のアリールヒドラジン、
4−ニトロベンゼンスルホニルヒドラジン等のスルホニ
ルヒドラジン、ベンゾイルヒドラジン、4−ニトロベン
ゾイルヒドラジン、4−クロロベンゾイルヒドラジン、
3−クロロベンゾイルヒドラジン、4−ブロモベンゾイ
ルヒドラジン等のアシルヒドラジン、フェニルセミカル
バジド、トリルセミカルバジド、3,5−ジニトロフェ
ニルセミカルバジド、1−ナフチルセミカルバジド、2
−ナフチルセミカルバジド等のセミカルバジドなどのア
ミノ化合物が挙げられる。中でも、O−(2,3,4,
5,6−ペンタフルオロベンジル)ヒドロキシルアミン
及び2,4−ジニトロフェニルヒドラジンが好ましく、
特にO−(2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンジ
ル)ヒドロキシルアミンが好ましい。
陽イオン交換体とは、樹脂、セルロース、シリカゲル等
の基体に陽イオン交換基、即ち対イオンが陽イオンであ
る基を導入したものを意味する。又、本発明のカルボニ
ル化合物捕集用パッシブサンプラーを構成する膜状の担
体そのものに、陽イオン交換基を導入してもよい。すな
わち、膜状の担体に、樹脂、セルロース、シリカゲル等
の基体に陽イオン交換基を導入したものを含有させても
良いし、あるいは、膜状の担体そのものが陽イオン交換
基を含有しても良いし、両者の組合わせでもよい。
体が陽イオン交換樹脂である場合の陽イオン交換基とし
ては、例えばスルホン酸基やカルボン酸基などが例示さ
れるが、特にスルホン酸型の強酸性陽イオン交換樹脂が
好ましい。高分子基体が樹脂の場合の当該樹脂として
は、架橋ポリスチレンのようなスチレン系の樹脂、例え
ばスチレンとジビニルベンゼンの共重合体が好ましい
が、アクリル酸系、メタクリル酸系等の樹脂であっても
よく特に限定されない。また、高分子基体がセルロース
の場合、即ち、セルロースに陽イオン交換基を導入した
陽イオン交換体の場合、陽イオン交換基としては、スル
ホエチル基、ホスホメチル基、リン酸基、カルボキシメ
チル基などの基が例示されるが、特にスルホエチル基の
導入された強酸性交換体が好ましい。さらに、高分子基
体がシリカゲルの場合、陽イオン交換基としては、ベン
ゼンスルホン酸、プロピルスルホン酸、カルボン酸など
の基が例示されるが、特にベンゼンスルホン酸基の導入
されたものが好ましい。
ゲル等の基体に陽イオン交換基を導入したものを含有さ
せる場合は、当該基体の形状としては微粒子状又は繊維
状が好ましい。微粒子の粒径としては好ましくは1〜2
00μmである。膜状の担体に陽イオン交換体を含有さ
せる方法は特に限定されず、公知の方法が使用できる。
又、市販のものを使用してもよい。
量は特に限定されない。
導体化剤を保持させる方法は特に限定されない。例え
ば、 O−(2,3,4,5,6−ペンタフルオロベン
ジル)ヒドロキシルアミン等のカルボニル化合物用誘導
体化剤を適当な有機溶媒に溶解し、その溶液に陽イオン
交換体を含有する膜状の担体を浸した後取り出し、必要
によりさらに有機溶媒で洗浄した後、当該溶媒を除去す
る方法により得ることができる。有機溶媒としては、ア
セトニトリル等のニトリル、ヘキサン等の脂肪族炭化水
素、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、ト
ルエン等の芳香族炭化水素、メタノール、エタノール等
のアルコールなどを例示することができる。これらの混
合物又はこれらと他の溶媒例えば水との混合物を使用す
ることもできる。有機溶媒の除去は通常、減圧条件下に
行われる。
形態で市販されているものが多いため、弱酸性の陽イオ
ン交換体に保持させる場合には、予めカルボニル化合物
用誘導体化剤をアルカリで中和したものを有機溶媒に溶
解して使用するが、強酸性の陽イオン交換体に保持させ
る場合には、カルボニル化合物用誘導体化剤の塩酸塩を
そのまま使用することができる。
機溶媒溶液の代わりにカルボニル化合物用誘導体化剤の
水溶液を用いることもできる。例えば、カルボニル化合
物用誘導体化剤の水溶液に陽イオン交換体を含有させた
膜状の担体を浸した後、水を除去することにより得るこ
とができる。
00mgに対して、カルボニル化合物用誘導体化剤は通常
0.05〜2mg程度保持される。陽イオン交換体にカ
ルボニル化合物用誘導体化剤を含有させた後、その陽イ
オン交換体を膜状の担体に含有させてもよい。本発明の
カルボニル化合物捕集用パッシブサンプラーの形状は、
膜状であれば特に限定されず、円形や方形等その用途に
応じた形状とすることができる。
サンプラーは、大気中や水中等に含まれるカルボニル化
合物の捕集に使用できる。すなわち、本発明のカルボニ
ル化合物捕集用パッシブサンプラーを大気や水等の雰囲
気中に置くだけで、ポンプによる吸引等の特別な操作を
行わなくても、雰囲気中に含まれるカルボニル化合物を
捕集することができる。雰囲気中に置く方法としては、
床や壁、家具上等に静置する方法等が例示されるが、必
ずしも静置に限定されず、フィルムバッチとして人体等
に付着させてもよい。捕集するカルボニル化合物として
は、大気中のホルムアルデヒドが特に例示されるが、そ
の他のカルボニル化合物例えば、アセトアルデヒド、グ
ルタルアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチル
アルデヒド、イソブチルアルデヒド、n−バレルアルデ
ヒド、イソバレルアルデヒド等が挙げられる。
(2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンジル)ヒド
ロキシルアミン等のアミン化合物を用いた場合、本発明
のパッシブサンプラーに捕集されたカルボニル化合物
は、パッシブサンプラー中でイミン化合物に変化するた
め、有機溶媒、例えばヘキサン等の脂肪族炭化水素、シ
クロヘキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン
等の芳香族炭化水素、メタノール、エタノール等のアル
コール、アセトニトリル等のニトリルなどにより生成し
たイミン化合物を溶出させる。この溶出液を液体クロマ
トグラフィ、ガスクロマトグラフィ等により分析するこ
とで、気中のカルボニル化合物量の定量分析を行える。
特にキャピラリーGC/MS法等で分析を行うとより精
度のよい分析が可能となり好ましい。
する。まず、本発明のカルボニル化合物捕集用パッシブ
サンプラーの製造例を示す。
e Disk SDB−RPS(ポリスチレンジビニル
ベンゼンにスルホン酸基を導入したもの、直径:47m
m、膜厚:5mm、3M社製、以下Empore Di
skと略す。)及びアセトニトリル(400mL、特級
品)を入れ10分間静置する。続いて、ビーカーからE
mpore Diskを取り出し、もう一度同様の操作
を行い洗浄する。
5,6−ペンタフルオロベンジル)ヒドロキシアミン塩
酸塩、以下PFBOAと略す。}のアセトニトリル/水
(体積比:50/50)の溶液(400mL)に洗浄し
たEmpore Diskを入れ、3.0時間以上静置
しておく。次に、ビーカーからEmpore Disk
を取り出し、アセトニトリル(400mL、特級品)に
入れ、10分間静置する。更に、同様の操作を行い洗浄
する。このものを減圧下真空乾燥させ、外気に触れない
ようにアルミ薄等で覆い、PFBOAをコーティングし
たEmpore Diskを得た。これをPFBOA−
Empore Diskとする。
ーティングされたPFBOA量を求めた結果、1枚あた
り約30.0mgであった。
D) 溶媒 :アセトニトリル/水=50/50 (V/V) 流速 :1.0mL/min 検出 :263nm
iskの捕集評価) 薄層クロマトグラフィー用ガラス容器(縦×横×高さ=
20×8×*21cm)に1.0mg/mLのホルムア
ルデヒド及びアセトアルデヒドのメタノール溶液を0.
5mL加え、密封して2.0時間後、PFBOA−Em
pore Diskを入れ、24時間密閉放置した。次
に、ビーカーにPFBOA−Empore Diskを
取り出し、アセトニトリル(500mL)を加えて30分
間静置した後、その溶液を下記のGC/MS条件にて測
定した。その結果、ホルムアルデヒドは0.21mg、
アセトアルデヒドは0.14mg捕集されていた。
ブサンプラーを用いることにより、大気中のホルムアル
デヒド等のカルボニル化合物を、ポンプによる吸引等の
操作を必要とせず簡便にしかも効率よく捕集することが
できる。
Claims (9)
- 【請求項1】膜状の担体にカルボニル化合物用誘導体化
剤を保持した陽イオン交換体を含有することを特徴とす
るカルボニル化合物捕集用パッシブサンプラー。 - 【請求項2】膜状の担体の縦横の大きさがそれぞれその
厚みに対して10倍以上であることを特徴とする請求項
1のカルボニル化合物捕集用パッシブサンプラー。 - 【請求項3】膜状の担体の厚さが2mm以下であること
を特徴とする請求項1又は2のカルボニル化合物捕集用
パッシブサンプラー。 - 【請求項4】膜状の担体の材質が、多孔性で通気性であ
ることを特徴とする請求項1乃至3のカルボニル化合物
捕集用パッシブサンプラー。 - 【請求項5】カルボニル化合物用誘導体化剤が、 O−
(2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンジル)ヒド
ロキシルアミン又は2,4−ジニトロフェニルヒドラジ
ンであることを特徴とする請求項1乃至4のカルボニル
化合物捕集用パッシブサンプラー。 - 【請求項6】カルボニル化合物用誘導体化剤が、 O−
(2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンジル)ヒド
ロキシルアミンであることを特徴とする請求項5のカル
ボニル化合物捕集用パッシブサンプラー。 - 【請求項7】カルボニル化合物用誘導体化剤を保持する
陽イオン交換体が、樹脂、セルロース又はシリカゲルに
陽イオン交換基を導入したものであることを特徴とする
請求項1乃至6のカルボニル化合物捕集用パッシブサン
プラー。 - 【請求項8】カルボニル化合物用誘導体化剤を保持する
陽イオン交換体が、樹脂又はシリカゲルに陽イオン交換
基を導入したものであることを特徴とする請求項7のカ
ルボニル化合物捕集用パッシブサンプラー。 - 【請求項9】陽イオン交換基が、カルボン酸又はスルホ
ン酸基であることを特徴とする請求項7又は8のカルボ
ニル化合物捕集用パッシブサンプラー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000110083A JP2001296216A (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | カルボニル化合物捕集用パッシブサンプラー |
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